摘要：Redis （ Remote Dictionary Server）： 是一个开源的内存数据库，提供了一个高性能的键值(key-value) 存储系统，常用于缓存、消息队列、会话存储等应用场景。Redis 在腾讯内部应用相当普遍，也是技术面试中常见的考题方向，你
Redis （ Remote Dictionary Server）： 是一个开源的内存数据库，提供了一个高性能的键值(key-value) 存储系统，常用于缓存、消息队列、会话存储等应用场景。Redis 在腾讯内部应用相当普遍，也是技术面试中常见的考题方向，你可能经常使用到 Redis服务，但往往都是使用get、set等命令，没有多想过这些命令是如何执行的？本文为你解答清楚。
我一开始想这个问题的时候的答案是： 客户端发送命令给服务端， 服务端收到执行之后再处理将命令执行结果返回给客户端。那更细节的过程呢？
那么在了解一条Redis命令是如何执行之前，我们首先来看看Redis的架构。
Redis 的部署架构（宏观视角）
单机模式基础部署形态，单节点运行，无高可用保障，适用于开发测试或非核心场景。
主从复制（Master-Slave）数据从主节点同步至多个从节点，提供读写分离能力，增强读性能与数据冗余。
哨兵模式（Sentinel）在主从复制基础上，引入监控节点自动故障转移，实现高可用（HA），当主节点故障时自动选举新主节点。
集群模式（Cluster）分布式架构，数据分片存储在多个节点，支持自动故障转移与水平扩展，适用于海量数据与高并发场景。
Redis 的核心组件（微观视角）
事件驱动引擎基于 I/O 多路复用（如 epoll）实现的高性能网络模型，单线程处理并发请求，避免线程切换开销。
命令处理层解析客户端命令，执行对应操作逻辑（如 GET/SET/HSET），支持丰富的数据结构（String、Hash、List 等）。
内存管理系统负责内存分配与回收，支持内存淘汰策略（如 LRU、LFU），优化内存使用效率。
持久化模块- RDB（快照）：定期生成二进制快照文件，恢复速度快但可能丢失部分数据。
- AOF（日志）：追加写命令到日志文件，数据安全性高，支持重写机制压缩日志。
监控与统计系统提供运行状态监控（如内存使用、QPS）、慢查询分析、性能指标采集等功能，辅助运维优化。
这些核心组件的作用：
架构层级核心功能关键技术特性单机模式基础运行单元单线程内存操作主从副本数据冗余与读写分离异步复制、PSYNC机制哨兵集群故障自动转移监控选举、配置传播分片集群横向扩展数据存储哈希槽分区、Gossip协议主要的名词解释：
Redis客户端：与Redis服务器交互的程序或工具（如Jedis、Lettuce、redis-cli等）； 能够通过TCP协议连接Redis服务器（默认端口6379），使用RESP（Redis Serialization Protocol）协议通信，发送命令（如SET, GET）并接收响应。事件驱动层：单线程Reactor模式（6.0后引入多线程IO）； 组成为：文件事件处理器：通过I/O多路复用（如epoll/kqueue）监听套接字；时间事件处理器：处理定时任务（如过期键清理）。
内存分配/回收：使用jemalloc/tcmalloc代替系统malloc（减少碎片），内存淘汰策略（LRU/LFU/random/TTL等）。
RDB与AOF：Redis提供的持久化策略，以保证数据可靠性。
副本（Replaction）：Redis通过副本，实现【主-从】运行模式，是故障切换的基石，用于提高系统运行可靠性，支持读写分离、提高性能。
哨兵（Sentinel）：哨兵用于支持故障时，主从节点自动切换。哨兵为Redis高可用提高了保证。
集群（Cluster）：Redis基于数据分片，支持横向拓展的一种高性能模式。主节点负责数据存储，从节点作备份。
监控与统计：Redis提供监控信息和性能分析工具，包括内存使用（used_memory）、命令统计(commandstats)等。
核心模块：
在分析命令是如何执行之前，我们需要关注Redis最核心的模块-事件驱动， 事件驱动也是Redis高性能的基石。
1、Reactor模式实现
// 核心数据结构：aeEventLooptypedef struct aeEventLoop { int maxfd; // 最大文件描述符 aeFileEvent *events; // 注册的文件事件数组 aeTimeEvent *timeEventHead; // 时间事件链表 aeFiredEvent *fired; // 触发事件数组} aeEventLoop;2、事件处理的三要素
1. 事件注册 → 2. 多路复用监听 → 3. 事件派发事件类型触发条件处理函数示例注册时机文件事件套接字可读/可写acceptTcpHandler服务启动/新建连接时时间事件定时或周期性任务serverCron（核心周期函数）服务初始化时3、关键代码执行流
a. 新建连接事件在Redis启动时注册，当Redis收到新建连接请求后，会调用 acceptTcpHandler
void initServer(void) { if (createSocketAcceptHandler(&server.ipfd, acceptTcpHandler) != C_OK) { serverPanic("Unrecoverable error creating TCP socket accept handler."); }}b. 读事件处理函数 readQueryFromClient，在新建连接时注册。写事件处理函数 sendReplyToClient 在发送执行结果时注册。
// 读事件处理函数。新建连接时注册connSetReadHandler(conn, readQueryFromClient);// 写事件处理函数。单次事件循环，无法发完数据时注册connSetWriteHandler(c->conn, sendReplyToClient)c. 在Redis启动后，进入事件循环 aeMain
void aeMain(aeEventLoop *eventLoop) { eventLoop->stop = 0; while (!eventLoop->stop) { // 事件循环处理函数 // 关注读、写、时间事件 aeProcessEvents(eventLoop, AE_ALL_EVENTS| AE_CALL_BEFORE_SLEEP| AE_CALL_AFTER_SLEEP); }}d. 单次事件循环 aeProcessEvents 函数简化后，执行流程如下。
int aeProcessEvents(aeEventLoop *eventLoop, int flags){ int processed = 0, numevents; if (eventLoop->maxfd != -1 || ((flags & AE_TIME_EVENTS) && !(flags & AE_DONT_WAIT))) { // 事件触发前执行函数 beforeSleep if (eventLoop->beforesleep != NULL && flags & AE_CALL_BEFORE_SLEEP) eventLoop->beforesleep(eventLoop); // 获取触发事件 numevents = aeApiPoll(eventLoop, tvp); // 事件触发后执行函数 afterSleep if (eventLoop->aftersleep != NULL && flags & AE_CALL_AFTER_SLEEP) eventLoop->aftersleep(eventLoop); // 循环处理事件 for (j = 0; j events[eventLoop->fired[j].fd]; // 执行读事件回调函数 rfileProc if (fe->mask & mask & AE_READABLE) fe->rfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask); // 执行写事件回调函数 wfileProc if (fe->mask & mask & AE_WRITABLE) fe->wfileProc(eventLoop,fd,fe->clientData,mask); } } // 时间事件 if (flags & AE_TIME_EVENTS) processed += processTimeEvents(eventLoop); return processed;}// 其中 beforeSleep 函数。在每次事件触发前，会执行一些特定功能。补充：
beforeSleep核心作用：- 将命令回复缓冲区数据写入客户端（handleClientsWithPendingWrites）。
- 集群模式下发送心跳包。
- Module系统的事件钩子执行。
serverCron时间事件：- 每100ms执行一次（可配置）。
- 执行过期键清理、持久化触发、主从重连、集群故障检测等。
写事件注册策略：- 延迟注册：默认不注册写事件，仅在输出缓冲区满时注册（installClientWriteHandler）。
- 一次性触发：发送完成后立即取消写事件监听，避免空转。
多线程IO扩展（Redis 6.0+）：- 主线程：仍负责命令执行和事件调度。
- IO线程：在aftersleep阶段处理解析后的命令，通过postponeClientRead分流读操作。
了解了事件驱动后，我们现在来看，一条Redis命令是如何执行的。
我给出示意图，方便理解。
1、 建立连接阶段：
客户端发起请求，由 Redis 事件驱动模块 ae 接收。ae 是一个基于 IO 多路复用的 while 无限循环。ae 模块在接收连接请求后，会触发「新建连接事件」，由 「acceptTcpHandler」 函数执行。该函数负责接收连接、新建连接，以及初始化 client 数据结构。
// 核心代码路径aeMain → aeProcessEvents → acceptTcpHandler → createClient → connSetReadHandler(conn, readQueryFromClient)2、读and解析 阶段：
Redis 收到命令后，触发 ae 模块「读事件」，进入「readQueryFromClient」执行流程。该流程判断是否启用 IO 多线程，选择以下两条分支之一。
若启用，则主线程将该连接客户端加入「clients_pending_read」读就绪队列，并将客户端 flag 标记为「CLIENT_PENDING_READ」，表示可读。下一次循环时，会将 clients_pending_read 队列分发给 IO 线程和主线程，执行读取请求、解析命令等操作。最终，由主线程执行命令。若未启用，则主线程「独自」执行读取命令、解析命令、执行命令、发送结果等全部流程。
其中，解析命令流程，会解析客户端发来的请求字符串。具体为以下两个步骤。
找到命令对应的执行函数，放到 client->cmd->proc 中。解析参数，放到 client->argv、client->argc 中。Redis 所有命令的执行函数，保存在「redisCommandTable」中。SET 命令对应为「setCommand」。
struct redisCommand redisCommandTable = { ... {"set",setCommand,-3, "write use-memory @string", 0,NULL,1,1,1,0,0,0}, ...}前面我们提到，每次事件循环，Redis 会执行预处理函数「beforeSleep」，该函数内会将 clients_pending_read 读就绪队列进行分发。具体调用函数如下：
int handleClientsWithPendingReadsUsingThreads(void) { // 未开启 IO 线程，直接返回 if (!server.io_threads_active || !server.io_threads_do_reads) return 0; ... // 否则，分发「读」就绪队列到线程私有队列 io_threads_list[target_id] 中 while((ln = listNext(&li))) { client *c = listNodeValue(ln); int target_id = item_id % server.io_threads_num; listAddNodeTail(io_threads_list[target_id],c); item_id++; } ... // 主线程执行 io_threads_list[0] 任务 listRewind(io_threads_list[0],&li); while((ln = listNext(&li))) { client *c = listNodeValue(ln); readQueryFromClient(c->conn); } listEmpty(io_threads_list[0]); // 主线程等待其它 IO 线程执行任务 while(1) { unsigned long pending = 0; for (int j = 1; j该函数遍历 clients_pending_read 「读」就绪队列，将「读」任务分发给 IO 线程和主线程的任务队列「io_threads_list」。收到任务后，IO线程和主线程进入「readQueryFromClient」执行流程。注意，本次执行 readQueryFromClient 前，client 状态已被设置为 「CLIENT_PENDING_READ」 ，所以执行时，client 不会再次加入任务队列，而是进入真正的执行流程。
3、 执行命令阶段
int processPendingCommandsAndResetClient(client *c)processPendingCommandsAndResetClient├── processCommand // 命令校验（权限/内存/集群等）├── call // 执行命令前钩子（monitor/watch）├── c->cmd->proc(c) // 实际执行命令（如setCommand）├── propagate // 主从复制/AOF传播└── addReply // 响应处理其中，c->cmd->proc 用来执行真正的命令 setCommand。
执行完命令后，主线程进入最后一步「addReply」，调用 prepareClientToWrite，将执行结果，加入 「clients_pending_write」 写就绪队列中，等待返回客户端。
void addReply(client *c, robj *obj) { // 加入 clients_pending_write 写就绪队列 if (prepareClientToWrite(c) != C_OK) return; ...}在进入下一次事件循环时，beforeSleep 函数，将 clients_pending_write 写就绪队列，分发给 IO 线程和主线程。执行函数如下：
int handleClientsWithPendingWritesUsingThreads(void) { // 如果开启 IO 线程或者客户端连接很少 // 主线程直接同步发送结果 if (server.io_threads_num == 1 || stopThreadedIOIfNeeded) { return handleClientsWithPendingWrites; } ... // 否则，分发 clients_pending_write 给 IO 线程和主线程执行 while((ln = listNext(&li))) { int target_id = item_id % server.io_threads_num; // 添加到线程任务队列 listAddNodeTail(io_threads_list[target_id],c); item_id++; } ... // 主线程处理分配给自己的任务，这里是同步执行 listRewind(io_threads_list[0],&li); while((ln = listNext(&li))) { client *c = listNodeValue(ln); // 直接发送给客户端 writeToClient(c,0); } // 等待 IO 线程执行完毕 while(1) { unsigned long pending = 0; for (int j = 1; j conn, sendReplyToClient) == AE_ERR) { freeClientAsync(c); } } listEmpty(server.clients_pending_write);}4、响应发送阶段
最终，IO 线程和主线程，通过 writeToClient 函数，将命令执行结果发送给客户端。
来源：dbaplus社群